Katera kovina je trša od Inconela?
Pri izdelavi novega dela je pomembno vprašanje, katero kovino uporabiti. Čeprav je izbira preprosta, na primer izbira navadnega ogljikovega jekla, ker je cenejše, druge aplikacije morda nimajo tako jasnega odgovora. Pri odločanju o materialih za uporabo in načinu izdelave dela je treba odgovoriti na več vprašanj:
1. Kakšni so pogoji za ta del?
2. Kakšno moč potrebujem?
3. Kakšna je cena tega dela, ki ga potrebujem?
Če del zahteva vrhunsko trdnost in odpornost proti koroziji pri visokih temperaturah, je Inconel najboljša izbira. Po drugi strani pa so komponente, ki se uporabljajo za ravnanje z medicinskimi pripomočki, morda bolj primerne za zlitine iz nerjavnega jekla. Preostanek tega članka dokumentira, za katere druge namene se lahko uporabita ti dve kovini.
Inconel
Inconel je razred superzlitin na osnovi niklja in kroma z visoko odpornostjo proti koroziji, odpornosti proti oksidaciji, visokotemperaturno trdnostjo in odpornostjo proti lezenju. Inconel je sposoben prenesti visoke temperature in izjemno korozivna okolja zaradi dveh dejavnikov.
Najprej nastane intermetalna spojina Ni3Nb v fazi gama bis(ɣ''). Ta intermetalna faza deluje kot "lepilo" na mejah zrn. To »lepilo« preprečuje, da bi se zrna pri segrevanju na visoke temperature povečala (večinoma manjša zrna pomenijo večjo trdnost, večja zrna pa večjo duktilnost). Drugič, Inconel je zelo odporen proti koroziji zaradi pasivne plasti, ki nastane pri segrevanju. Zaradi teh dveh dejavnikov je Inconel idealna zlitina za aplikacije, ki segajo od plinskih turbin z vročimi deli do globokomorskega vrtanja. Kakšne so torej slabosti teh zlitin? So dragi, težki za delo in obdelavo.
Nerjaveče jeklo
Za nerjavno jeklo je značilna vsebnost kroma nad 10,5 % teže. Obstaja pet kategorij nerjavnega jekla:
avstenit
ferit
martenzit
duplex
precipitacijsko utrjevanje
Ta nerjavna jekla so dobila ime po mikrostrukturi, oblikovani v teh zlitinah. Dupleksna nerjavna jekla so mešanica avstenitnih in feritnih mikrostruktur, precipitacijsko utrjevanje pa pomeni, da se lahko tvorijo oborine, ki povečajo trdnost te vrste nerjavnega jekla. Trdnost in odpornost nerjavnega jekla proti koroziji sta odvisni od teh mikrostruktur. Na primer, avstenitna nerjavna jekla bodo najbolj duktilna kategorija nerjavnih jekel, a tudi najbolj odporna proti koroziji. Po drugi strani ima vrsta martenzita na splošno večjo trdnost, vendar manjšo odpornost proti koroziji. Avstenitno nerjavno jeklo ima večjo enakoosno zrnato strukturo v primerjavi z manjšo stružno strukturo martenzitnega nerjavnega jekla, kar mu daje te lastnosti.
Vsa nerjavna jekla imajo višjo odpornost proti koroziji kot tradicionalno jeklo in se uporabljajo v vsem, od kuhinjske posode in strukturnih gradbenih aplikacij do biomedicinskih aplikacij in priprave hrane.
Inconel proti nerjavečemu jeklu: Kakšna je razlika?
Prvič, Inconel je veliko dražji od zlitin nerjavnega jekla. Inconel ima tudi boljšo odpornost proti koroziji in trdnost pri visokih temperaturah. Vendar so jekla, kot je 17-4PH nerjavno jeklo, močnejša od Inconela pri nižjih temperaturah. Pri izbiri med dvema različnima zlitinama so glavni odločilni dejavniki cena, temperatura in trdnost. Če je potrebna cenejša, a razmeroma močna komponenta, je morda najboljša izbira nerjavno jeklo. Če komponente, ki so kritične za zrak, zahtevajo visoke temperature, je Inconel boljša zlitina za uporabo.
